W miastach smogiem nazywamy spaliny tak z aut jak i domów zwykle jednorodzinnych w których źródłem ciepła jest spalanie paliw w przydomowych piecach.
1) Największym problemem są te spaliny które są wydalane ze źródeł których wylot znajduje się blisko ziemi.
2) Problem narasta w miesiącach gdy temperatura znacznie spada, głównie z powodu małej wydajności spalin ze źródła i w związku z tym bardzo szybkiego stygnięcia dymu.
3) Problem narasta także gdy spaliny są wyjątkowo toksyczne lub zawierają dużo cząstek popiołów.
4) Problem narasta gdy paliwa spalane są z małą kalorycznością paliwa, a więc wytworzenie jednostki ciepła z paliwa niskokalorycznego jest obłożone zwiększoną ilością spalin w stosunku do paliwa wysokokalorycznego.
1) rozprzestrzenianie się dymu jest zależne od wysokości jego źródła. W dużych gęsto zabudowanych miastach spaliny z kominów niskich budynków czy aut, "toną" w sieci ulic i pomiędzy wysokimi budynkami, nie ulatując poza miasto, aby tym sposobem przez wentylację miasta, zmniejszać ich natężenie, a co za tym idzie i ich toksyczne i inne szkodliwe oddziaływania na ludzi.
Z problemem tym trudno sobie radzić, ponieważ ziemia w centrach miast jest bardzo droga, a więc zostaje zabudowana w takim stopniu w jakim to jest tylko możliwe, co prowadzi do konstruowania coraz wyższych budynków. Miasta jako wydzielone jednostki samorządu, mają także znacznie mniejsze możliwości decydowania o zabudowie podmiejskiej, co w konsekwencji prowadzi do zwiększenia zatrucia powietrza tak w samych miastach, jak i ich najbliższych okolicach. Nie trudno wszak zauważyć, że najzimniejsze najbardziej "smogotwórcze" powietrze napływa w Polsce głównie z północy i wschodu - zimą. Mając możliwość planowania, można z tej strony miasta tworzyć jego zielone płuca, lokując po tej stronie miasta dzielnice mieszkaniowe zasilane ciepłem miejskim, a po przeciwnej zabudowę niską która w olbrzymiej części jest odpowiedzialna za wytwarzanie smogu. Przyglądając się miastom w Polsce takich działań jednak nie widać.
2) Problem smogu narasta zimą. Powodem jest to że strumień spalin tak z aut jak i przydomowych kominów jest w pojedynczych przypadkach stosunkowo niewielki, przez co spaliny takie mieszając się z dużymi ilościami mroźnego czy zimnego jedynie powietrza, bardzo szybko stygną, przez co znacznie tracą nośność, a więc pośrednio znacznie trudniej oderwać im się od powierzchni ziemi i zostać uniesionymi przez wiejące wyżej ponad miastem wiatry. Jednocześnie z racji temperatury powietrze przy ziemi jest gęstsze, i znacznie trudniej je poruszyć z racji przeszkód jakimi są budynki, zwłaszcza w gęsto zabudowanych miastach.
Radą na to są dobre plany zagospodarowania przestrzennego, obejmujące tak miasta jak i okolice podmiejskie, mające za zadanie przewidzenie kanałów wentylacji miasta, czyli przestrzeni w których nie występują naturalne wzniesienia, oraz wysokie budynki, ułożonych wzdłuż kierunków najczęstszych zimowych wiatrów. Takie zagospodarowanie przestrzeni miejskiej i podmiejskiej pozwala na zwiększoną nieco wentylację miast i szybsze wynoszenie spalin poza nie. Problem tworzenia właściwych planów zagospodarowania znacznie narósł w związku z prywatyzacją części miast, a zwłaszcza szybkim rozwojem terenów podmiejskich. Także z powodu niewłaściwego szacowania kosztów społecznych polityki żywiołowego rozwoju przez kolejne władze (nie doszukując się nawet jakichś konkretnych politycznych działań). Politykę właściwego rozwoju przestrzennego można prowadzić jedynie spójnie gospodarując przestrzenią miejską i podmiejską, w sposób mający na celu lepszą możliwość wentylacji aglomeracji.
3) Jakość paliw ma olbrzymi związek tak ze spalaniem paliw, jak i z występującymi po tym spalinami. Paliwa rozdrobnione, nawet sprasowywane, a zwłaszcza paliwa nie w pełni jednorodne, zawierające np substancje z odpadów, zwłaszcza z odpadów zawierających pyły i nieznane substancje toksyczne, są znacznie groźniejsze od paliw jednorodnych. Wystarczy tu nadmienić że badania wykonywane przez naukowców, wykazywały już przed wprowadzeniem takich paliw znacznie krótszą długość ludzkiego życia dla osób żyjących i pracujących w centrach dużych miast. Jeszcze na etapie spalania jedynie paliw jednorodnych (gazu, węgla czy drewna) długość życia w centrach była dla wielkich miast od 2 do 4 nawet lat krótsza. Wiązało się to również z gorszą jakością życia. Częstszymi ciężkimi chorobami i większymi kosztami leczenia. Takie badania robiły między innymi polskie politechniki. Co dziwne sprawa ta wcale nie została nagłośniona. Ewentualnym krytykom tego poglądu proponuję zastanowić się dlaczego w czasach opalania pieców jedynie węglem i ewentualnie gazem, problem smogu miał znacznie mniejsze nasilenie. A większy smog to jeszcze więcej chorób i krótsze życie niż życie na świeżym powietrzu.
Rozwiązaniem tego problemu jest spalanie paliw alternatywnych w tym takich które zawierają materiały toksyczne w kotłach elektrowni oddalonych od miast. W takich warunkach spaliny są rozrzucane na znacznie większy obszar zmniejszając ilość toksyn i pyłów na metr kwadratowy, a zwłaszcza w znacznie wyższych temperaturach kotłów niż palenisk domowych są lepiej dopalane, nie wydzielając zwłaszcza węglowodorów aromatycznych które są substancjami silnie rakotwórczymi. Sam jestem z przekonania ekologiem i zauważam konieczność utylizacji odpadów drzewnych i poza drzewnych, ale nie zgadzam się na wersję że nasilenie takich czynności w miejscach w których żyją duże ilości ludzi jest celowe.
4) Problem smogu narasta, gdy spaliny pochodzą z paliw zawierających wodę i inne niepalne substancje. Spalanie np mokrego drewna, powoduje przeznaczenie znacznej części paliwa jedynie na podgrzanie tej wody i wyniesienie jej przez komin poza palenisko. Woda jest jednym z lepszych zbiorników ciepła, co oznacza, że aby ją podgrzać, ciepła trzeba wyjątkowo dużo. Z tego punktu widzenia nawet osuszenie drewna do zawartości poniżej 20% wody, (dla porównania drewno mokre zawiera nawet do 60% wody), powoduje że sporo energii zawartej w drewnie, ucieka nam kominem,. co jest obłożone całkowicie niepotrzebną emisją ciepła, a zwłaszcza spalin ze spalania na ogrzanie wody zawartej w spalinach do temperatury ponad 100% Celsjusza. Nie jest to problem błahy. Aby sobie go uzmysłowić wystarczy wiedzieć że w temperaturze około 130 stopni Celsjusza z jednego litra wody powstaje około metra sześciennego pary, co przekłada się na kilkadziesiąt do kilkuset metrów sześciennych mgły. Mgła zaś jest znakomitym nośnikiem pyłów zawieszonych, które są przyczyną chorób oskrzeli oraz odpowiadają za wiele różnych chorób układu oddechowego. W przypadku gdy spaliny poza mgłą (odparowaną wodą) i pyłami zawieszonym pyłem niosą także substancje trujące sytuacja pogarsza się radykalnie. Podobnie jest z paliwami zawierającymi inne niepalne, ale lotne po podgrzaniu substancje. Aby ogrzać taką samą powierzchnie paliwem mokrym lub z domieszkami, trzeba spalić znacznie więcej zawartego w nich węgla ,niż gdy paliwa te wody i takich domieszek nie zawierają. Wiąże się to między innymi z większą emisją CO2, lub skrajnie nawet silnie trującymi CO (tlenkami węgla) Pogarszającymi sytuację w miastach.
Zmniejszenie emisji CO2, CO, oraz węglowodorów aromatycznych może nastąpić jedynie przez wycofanie w miastach możliwości spalania paliw zawierających wodę i inne niepalne substancje. Ta sama czynność poza miastem gdzie zabudowa jest odległa w zasadzie nie wywołuje problemu, więc paliwa takie można z powodzeniem spalać. Dodatkową zaletą spalania drewna i paliw z odpadów itd w miejscu ich wytworzenia czyli poza miastem , jest mniejszy koszt jego transportu od źródła wytworzenia do miejsca spalania, co także zmniejsza emisję spalin. Właśnie dlatego ludność w miastach już w 19 wieku zaczęła palić wyżej kalorycznym węglem a nie drewnem, że koszt transportu był znacznie niższy. Większy koszt transportu to także wyższy realny koszt zanieczyszczonych wodą i innymi domieszkami paliw, co ich producenci zwykle starają się ukryć przed kupującymi.
Na marginesie. Polityka UE także w zakresie palenia DREWNEM i substancjami nie osuszonymi w elektrowniach zawodowych na terenie miast, jest zwyczajnie niemądra. Elektrownie budują dużym kosztem niezwykle wysokie kominy, po to aby spaliny wynosić jak najdalej od miasta. W sposób bezmyślny możliwości oddalania spalin są w części tracone przez doprowadzenie do ich zawilgocenia. Powoduje to tak zmniejszenie zasięgu wynoszenia spalin, jak i znaczne zwiększenie ich szkodliwości. UE nazywa taką politykę ekologią. To bzdura do kwadratu. Moim zdaniem takie działanie powinno być karane a nie nagradzane zielonymi certyfikatami. Chyba że zdrowie ludzkie dla polityków UE nie ma znaczenia.
Warto spojrzeć
https://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwjJ3s2O9_PRAhXCJhoKHQClDVEQFgghMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.polskicement.pl%2Ffiles%2FPages%2F84%2Fuploaded%2F706.pdf&usg=AFQjCNHPbcJczhUGJinGgWoXBd_QOr3Xsg&bvm=bv.146094739,d.d2s&cad=rja
https://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0ahUKEwjJ3s2O9_PRAhXCJhoKHQClDVEQFggqMAE&url=http%3A%2F%2Fwww.energia.dczt.wroc.pl%2Ffiles%2FOkre%25C5%259Blenie%2520potencja%25C5%2582u%2520odpad%25C3%25B3w.pdf&usg=AFQjCNHfJiIj2A7LROi5352FfiXKb_9ZWw&bvm=bv.146094739,d.d2s&cad=rja
http://e-czytelnia.abrys.pl/dodatek-specjalny/2013-10-709/zeszyt-specjalny-8218/jak-zwiekszyc-kalorycznosc-rdf-16814
drewno http://www.paliwadrzewne.pl/index.php?dzid=35&did=53
To tylko kilka prostych rad i działań które należy przedsiębrać, aby w naszych miastach żyć zdrowiej i spokojniej, z nie tak strasznie zanieczyszczonym powietrzem jak dziś.
# Węgiel, paliwo z odpadów - RDF, drewno, woda, spaliny, smog;
Zamiast komentarza.
Dodałem do treści coś na temat pyłów zawieszonych i ilości pary powstającej przy spalaniu drewna. W drewnie suchym przyjmuje się jest około 20% wody, w drewnie mokrym jak napisałem wyżej do 60%. Spalając drewno suche z 10l paliwa otrzymujemy 2 litry wody, która po spaleniu nawet w temperaturze zewnętrznej około 0 stopni wywoła powstanie ponad 100 m sześciennych mgły. W temperaturze minus 10C kilka razy więcej. Czy to mało biorąc pod uwagę gęstą zabudowę miast? Każdy musi sobie odpowiedzieć sam. Ażeby sobie uzmysłowić że nie kłamię, wystarczy zajrzeć do tablic fizycznych w rubrykach wilgotność powietrza w wybranych temperaturach oraz gęstość wody w wybranych temperaturach. Dodam tylko że w swoich obliczeniach uwzględniłem że powietrze przed spalaniem drewna było bez zawartości wilgoci. Gdy powietrze jest wilgotne ilość mgły wzrasta wraz z większą wilgotnością powietrza na starcie. Fizyk za jakiego się usiłuje mieć Ludwiczek, winien sobie z tego zdawać sprawę.
Co zaś do ekologiczności węgla. Mimo że producenci paliw innych niż gaz olej i węgiel usiłują oczerniać węgiel, przy jego spalaniu nie wydziela się woda wcale, a spaliny zmniejszają problem mgły dokąd nie wystygną. Nawet jednak po całkowitym wystygnięciu w studniach ulic, nie pojawia się mgła która jest niezwykle ważnym nośnikiem pyłów zawieszonych. Dodatkowo spaliny z węgla ulatują łatwiej poza miasto, nie zawierając wody znacznie podnoszącej ich gęstość początkową. Fizykom z Bożej łaski proponuję wykonać następujące doświadczenie. Spalić w kozie kilogram węgla, i obserwować ilość spalin z tego zjawiska, a później spalić około 3,5 litrów drewna "suchego" które musi mieć więcej kalorii niż węgiel aby ogrzać 0,4 l wody (do temperatury około 130C) którą będzie zawierać drewno oprócz wytworzenia tej samej ilości ciepła użytecznego. i zobaczyć jaki w porównaniu będzie dym z tego zjawiska.
Gdyby jakiś "fizyk" zastanawiał się czemu aż 3,5 l drewna, proponuję w linkach zapoznać się z gęstością nasypową drewna, oraz kalorycznością drewna, z czego wyniknie fakt, że w porównaniu z węglem objętościowo drewna (w zależności od jego gatunku) potrzeba 2 do 3 razy tyle co węgla. a kaloryczność drewna jest o co najmniej połowę jego kaloryczności mniejsza od węgla.
Gwarantuję że przy temperaturze minus 5 jaką średnio mamy tej zimy, z spalenia drewna z 0,4 l wody powstanie do 100m sześciennych pary najmniej. Która w warunkach polowych będzie "łykać" także pyły zawieszone z węgla ropy gazu, i czym tam jeszcze sąsiad będzie palił. Zamiast tego mogliśmy spalić kg węgla z którego emitowalibyśmy suche spaliny.
Mądrej głowie dość po słowie.
Nie upieraj się niemądrze Ludwiczku. Na spalaniu przez kilkadziesiąt lat zjadłem zęby. Zwłaszcza pracowałem w tej branży przy pomiarach. Ukończyłem naprawdę nieźle studia które mi się przy tym przydawały, a spalanie było tematem mojego dyplomu.
Pochwal się dlaczego usiłujesz mnie umoralniać w tym zakresie?
Bo wiedza wyraźnie nie jest tym powodem.
